電力牽引負(fù)荷特性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件開發(fā).pdf

1、為了深入研究電氣化鐵路牽引負(fù)荷對公用電網(wǎng)的影響，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，必須對牽引負(fù)荷進(jìn)行相關(guān)的試驗研究，以明確這些影響的形成機(jī)理、生成條件以及定量地分析這些影響所帶來的直接后果。鑒于電力系統(tǒng)的特殊性，通常采用計算機(jī)仿真的方式來模擬牽引負(fù)荷的各種工況進(jìn)行試驗。而精確的仿真效果需要精確的仿真模型支持，因此關(guān)鍵的牽引負(fù)荷模型的建立成為亟待解決的難題之一。 本文在闡述了電力系統(tǒng)牽引負(fù)荷建模的意義和重要性的基礎(chǔ)上，通過研究開發(fā)

2、一套電力系統(tǒng)牽引負(fù)荷特性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為電力系統(tǒng)負(fù)荷建模的總體測辨法提供數(shù)據(jù)支持。文章在比較了多種數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按照電力系統(tǒng)負(fù)荷特性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求，選用了一種基于CPLD和USB技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計方案。采集系統(tǒng)以CPLD為核心，通過控制4片8路A/D轉(zhuǎn)換芯片、高違FIFO以及以USB2．0為接口的USB控制芯片，可以實(shí)現(xiàn)最高達(dá)32路、精度達(dá)12位的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而有效地減少了電路板面積、芯片數(shù)量，降低了系統(tǒng)故障幾率，進(jìn)而

3、提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和設(shè)計的靈活性。借助于USB傳輸方式的特點(diǎn)進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)得穩(wěn)定性和適應(yīng)性，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在傳輸速度和通道數(shù)量之間的瓶頸問題。 文章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案和軟件設(shè)計方法，分別介紹了各個芯片之間的硬件方面的連接與軟件方面的控制。尤其在系統(tǒng)CPLD軟件設(shè)計中利用狀態(tài)機(jī)的特性提出了主從狀態(tài)機(jī)的設(shè)計方法，能夠獲得準(zhǔn)確、清晰的運(yùn)行和控制時序，比較好地解決了采集系統(tǒng)的時序邏輯控制問題。 通